基于线性光耦HCNR201双极性信号隔离电路

:2009-09-30:(40727001):(1985-),,,,.·电路与控制·HCNR201杨居朋1,2,王军民1,3,刘迪仁1,3(1.　,　　434023;2.,　　434023;3.,　　434023)　　　:,.,.HCNR201,HCNR201.,、.:;HCNR201;;:TN256　　　　:A　　　　:1673-1255(2009)06-0051-04DesignofIsolatedCircuitofBipolarSignalBasedonLinearOptocouplerHCNR201YANGJu-peng1,2,WANGJun-min1,3,LIUDi-ren1,3(1KeyLaboratoryofExplorationTechnologiesforOilandGasResources,MOE(YangtzeUniversity),Jingzhou434023,China;2SchoolofElectronicsandInformation,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China;3SchoolofGeophysicsandOilResources,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China)　　Abstract:Dataacquisitionintransientelectromagneticmethod(TEM)isinahighvoltageandstrongelec-tromagneticfield.Ifthereisnotelectricisolationbetweenanalogquantityanddigitalamount,thehighvoltageiseasytoentryinthelowvoltagedeviceanddestroyit.Abipolarsignalisolationcircuitwasdesignedbasedonthefeaturesofthehigh-linearityoptocouplerHCN201,andtheworkingprincipleandthefeaturesofthehigh-linearityoptocouplerHCN201wereintroduced.Theexperimentalresultsshowthecircuithasthebetterlineari-ty,highacuracyandpracticabilityinTEMsystem.　　Keywords:analogoptocoupler;HCNR201;isolation;bipolarsignalconversion　　,.,.,[1,2],..,,,.HCNR201,,,0.01%,.,[3-5].246200912　　　　　　　ELECTRO-OPTICTECHNOLOGYAPPLICATION　　　　　　　　Vol.24,No.6December.2009,.,HCNR201.1　HCNR201HCNR2011.D1、D2、D3.D1If,().D2、D3,D2,I11　HCNR201(I1=0.005If).IfD1.D3I2D1.K1=I1/If,K2=I2/If,K3=K2/K1=I2/I1,K31.0.01%,1MHz,8000V.8000V.1414V.2　HCNR2012.,1,2.,R2A1,C1,,HCNR201LED.R1LED,[6].2　2.1　,,.,3.3,I1=K1·If,I2=K2·If,K1、K2.Vin=I1·R2=K1·If·R2(1)Vout=I2·R3=K2·If·R3(2)G=Vout/Vin=(K2·If·R3)/(K1·If·R2)(3)HCNR201K2=K1.G=R3/R2(4)　　(4),R3R2,,.52　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　243　2.2　A1、A2HCNR201,1～20mA,A120mA.,LM358,40mA.A2,.A2LM358.2.3　R1、R2R3A1(3)U+=U-=Vin(5)3If=(Vout-Vd1)/R1(6),Vd1D1.I1=U-/R2=Vin/R2(7)I1=0.005If[6],(6)、(7)Vin/R2=0.005(Vout-Vd1)/R1(8)R1=0.005R2,Vout-Vd1=Vin,If=Vin/R1,R1=Vin/If(9)Vin=-4～+4V,MORNSUN,Vcc=+12V,Vee=-12V,If1～20mA,R1=Vin/If=4/(20×10-3)=200Ψ,R2=R1/0.005=40kΨ,R3=R2=40kΨ.2.4　protuse,2V,(2)1,4,41,.2,5,52.12(2),6,6.4　5　6　,536　　　　　　　　　　　　:HCNR201　　　　　　　　　　　　　7　7,,1000:1.71.5V,1500V,-0.4V,-400V.,0.5Ψ,720V,40A,.(1500～-400V),,.,8000V.3　　　,HCNR201、,,,,,.、、、、、、.[1]　,,.HCNR200DSP[J].,2006(6):46-48.[2]　.[J].,2006(6):2603-2604.[3]　,.HC-NR200[J].,2005(5):59-60.[4]　ANSANGHOU.AWideBandwidthIsolationAmplifierDesignUsingCurrentConveyors[J].AnalogIntegratedCircuitsandSignalProcessing,2004,40:31-38.[5]　,.[J].,2007(4):61-63.[6]　,.[J].,2003(11):37-38.(上接第35页)(1)....(2)..:①;②;③,.(3).AD.[1]　,.[J].,2008,38(4):976-981.[2]　,,.[J].,2007,24(11):45-48.[3]　,.[J].(),2004,44(2):197-201.[4]　,.[J].,2006,25(9):5-8.[5]　,,.CMOSAPS[J].,2004,26(4):76-79.[6]　,,.APS[J].,2007,13(6):6-10.[7]　,,.CMOS[J].,2007,34(2):133-137.[8]　,,.CMOSAPS[J].(),2008,48(2):203.[9]　,,,.CCD[J].,2007(10):18-22.[10]　,,.CMOSAPS[J].,2006(9):26-30.54　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　24